JP2003287868A - Opc mask and laser repair device - Google Patents

Opc mask and laser repair device

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JP2003287868A
JP2003287868A JP2002088439A JP2002088439A JP2003287868A JP 2003287868 A JP2003287868 A JP 2003287868A JP 2002088439 A JP2002088439 A JP 2002088439A JP 2002088439 A JP2002088439 A JP 2002088439A JP 2003287868 A JP2003287868 A JP 2003287868A
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JP
Japan
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mask
laser
opc
pattern
light
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Pending
Application number
JP2002088439A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Kudokoro
之夫 久所
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Priority to US11/734,697 priority patent/US20080127030A1/en
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    • G03B27/00Photographic printing apparatus
    • G03B27/32Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
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    • GPHYSICS
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
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    • G03F1/36Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser mask repair device which uses an optical proximity correction (OPC) slit and performs a correction working having a resolving power of the resolution of a working optical system or more. <P>SOLUTION: Instead of a variable XY slit mechanism used in the conventional mask repair device, a pattern of Cr film attached to a glass substrate similar to a photomask is made to be the mask and the mask formed with an OPC pattern such as a serif on the pattern is used and, thereby, the working having about 1/2 R as the ratio with the conventional one is enabled. Further, both of the conventional variable XY slit mechanism and the slit mechanism by means of the OPC mask are mounted, the both are used while being changed selectively and, thereby, the correspondence to various sizes and defects of shape are enabled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置ま
たは液晶製造装置等のパターン露光工程に使用するフォ
トマスクにおける欠陥修正のためのOPCマスク並びに
レーザリペア装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an OPC mask for repairing defects in a photomask used in a pattern exposure process of a semiconductor manufacturing apparatus or a liquid crystal manufacturing apparatus, and a laser repair apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザマスクリペア装置は、半導体製造
の要となるシリコンウェハ上に回路パターンを焼き付け
る際に使用するフォトマスクに発生した欠陥を、レーザ
光を使って修正する装置である。特願昭55−0679
30(出願日1980年5月23日)によって最初の特
許出願がなされている。開示されたこの装置は、可変長
方形スリット機構で自在に決められた矩形形状を、結像
レンズでフォトマスク上に縮小結像させて、欠陥部を修
正する構成となっている。修正できる最小サイズ(解像
限界)Rは、レーザ光の波長λ、対物レンズの開口数を
NAとした時、レイリー(Rayleigh)の式 R=k1 λ/NA (1) で表される。ここで、k1 は光学系で決まる係数で通常
0.5程度である。(1)式から、Rを小さくしようと
すると、波長λを小さくするか、または、NAを大きく
するかのどちらか、あるいは両方を実現することにな
る。ここで、λはNd:YLFレーザの第三高調波の波
長0.351μm、あるいは第四高調波の波長0.26
3μmのように、使用されるレーザによって選択が決ま
る値である。可能性としては、第五高調波の波長0.2
11μmまでは利用しうる可能性はあるが、実用的には
困難が伴う。この波長は真空紫外領域に近い波長域にあ
り、この領域で収差の小さい高性能な対物レンズを設計
し製作することが困難である。また、照明光として使用
できる紫外ランプとの波長の違いによる色収差を補正す
るため、対物レンズに対して更なる厳しい設計を強いる
ことになる。結果として無理に設計し製作しても、返っ
て第三、第四高調波で性能の高い対物レンズを使用した
方が分解能の高い光学系が得られるのが現状である。
2. Description of the Related Art A laser mask repair apparatus is an apparatus for repairing defects generated in a photomask used when a circuit pattern is printed on a silicon wafer, which is an essential part of semiconductor manufacturing, by using laser light. Japanese Patent Application No. Sho 55-0679
No. 30 (filing date May 23, 1980) filed the first patent application. The disclosed device has a configuration in which a rectangular shape freely determined by a variable rectangular slit mechanism is reduced and imaged on a photomask by an imaging lens to correct a defective portion. The minimum size (resolution limit) R that can be corrected is expressed by Rayleigh's equation R = k 1 λ / NA (1) where the wavelength λ of the laser light and the numerical aperture of the objective lens are NA. Here, k 1 is a coefficient determined by the optical system and is usually about 0.5. From the equation (1), when R is made small, either the wavelength λ is made small, the NA is made large, or both are realized. Where λ is the wavelength of the third harmonic of the Nd: YLF laser, 0.351 μm, or the wavelength of the fourth harmonic, 0.26.
The value is determined by the laser used, such as 3 μm. Possibly the wavelength of the fifth harmonic is 0.2
There is a possibility that it can be used up to 11 μm, but practically it is difficult. This wavelength is in the wavelength region close to the vacuum ultraviolet region, and it is difficult to design and manufacture a high-performance objective lens with small aberration in this region. Further, since the chromatic aberration due to the difference in wavelength from the ultraviolet lamp that can be used as the illumination light is corrected, the objective lens is forced to be designed more severely. As a result, even if it is forcibly designed and manufactured, an optical system having a higher resolution can be obtained by using an objective lens having high performance at the third and fourth harmonics.

【0003】NAに関しても、高いNAを有するレンズ
ほど設計は困難になってくる。また、波長が第三、第四
高調波のような紫外域の波長で設計すると、使用できる
レンズ材質に制限があることから、高性能のレンズを考
えると、NA=0.80〜0.85程度が限界となる。
以上のように、(1)式において、波長λを小さくする
か、または、NAを大きくするかの設計には制限があっ
て、現状ではλ=0.351μmで設計する場合、係数
1 が0.5程度とれる光学系を実現するためには、N
A=0.85の対物レンズが使用できるNA値の限界に
近いところである。
As for the NA, it becomes more difficult to design a lens having a higher NA. In addition, when designing with wavelengths in the ultraviolet region such as the third and fourth harmonics, there is a limit to the lens material that can be used, so considering a high performance lens, NA = 0.80 to 0.85. The degree is the limit.
As described above, in the formula (1), there is a limit to the design of decreasing the wavelength λ or increasing the NA. Currently, when designing with λ = 0.351 μm, the coefficient k 1 is To realize an optical system that can achieve about 0.5, N
This is near the limit of the NA value that can be used by the objective lens of A = 0.85.

【0004】焦点深度(DOF)やレンズのワークディ
スタンス(WD)を極端に小さく(短く)すればNA=
0.90〜0.95も可能になろうが、WDが短いと、
作業中に高価なフォトマスクに接触してマスクに傷付け
る可能性も高くなる。さらに、DOFが非常に短くなる
と、対物レンズに設けるオートフォーカス(AF)の性
能が加工に直結するため、一般的に加工は不安定にあ
り、装置が大変使用しづらいものになってしまう。結果
として、波長0.351μmを使用した場合の解像度と
しては、(1)式のR=0.25μmとなり、実際のリ
ペア加工を実施してみても、コーナーに半径0.25μ
m程度の曲率が付いてしまうのが現状である。言い換え
れば、現在の最高解像度を有する対物レンズを用いて
も、スリット形状を0.5μm角に設定して加工する
と、図16(a)に示すように、角が解像されずφ0.
5μmの円としかならない。
If the depth of focus (DOF) and the work distance (WD) of the lens are made extremely small (short), NA =
0.90 to 0.95 will be possible, but if WD is short,
There is also a high possibility of contacting an expensive photomask during work and damaging the mask. Furthermore, if the DOF becomes very short, the performance of autofocus (AF) provided in the objective lens is directly linked to the processing, so that the processing is generally unstable and the apparatus becomes very difficult to use. As a result, the resolution when the wavelength of 0.351 μm is used is R = 0.25 μm in the equation (1), and even if the actual repair processing is performed, the radius of the corner is 0.25 μm.
The current situation is that a curvature of about m is attached. In other words, even if the objective lens having the current highest resolution is used, if the slit shape is set to 0.5 μm square and processed, as shown in FIG.
Only a circle of 5 μm.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した現状の解像度
の限界は、トレードオフとなっているレーザ波長の短波
長化と、対物レンズの高NA化の問題が解決しない限り
大きな改善を望むことは困難である。たとえば、紫外領
域において合成石英並の品質を有した、屈折率の大きな
画期的な光学材料がない限り大きな進展は望めそうにな
い。そこで、本発明では対物レンズはそのまま使用し、
さらなる解像度が改善された加工を実現させることを目
的とする。
The above-mentioned current limit of resolution is not expected to be greatly improved unless the problems of trade-off of shorter laser wavelength and higher NA of objective lens are solved. Have difficulty. For example, unless there is an epoch-making optical material with a high refractive index, which has a quality comparable to that of synthetic quartz in the ultraviolet region, great progress is unlikely. Therefore, in the present invention, the objective lens is used as it is,
The object is to realize processing with further improved resolution.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係わ
る発明記載のレーザリペア装置は、レーザと、前記レー
ザ出射光を照射し、2次元において任意のスリット幅に
可変できるスリット機構と、前記レーザ出射光を照射
し、前記スリット機構とは独立した光近接効果補正(O
PC)を考慮したパターンを少なくとも1つ以上有する
ガラスマスクと、前記スリット機構の透過像と、前記ガ
ラスマスクの透過像を同一平面上に縮小結像する結像光
学系、を備え、前記結像面に配設された加工対象物を前
記結像された光点によって加工することを特徴とする。
また、本発明の請求項2に係わる発明記載のレーザリペ
ア装置は、前記請求項1に係わる発明記載の前記レーザ
出射光を、前記スリット幅可変のスリット機構と前記ガ
ラスマスクのいずれかを選択して照射するための光路切
り換える機構を有することを特徴とする。また、本発明
の請求項3に係わる発明記載のレーザリペア装置は、前
記請求項1に係わる発明記載の前記ガラスマスクが、前
記レーザ光を照射するパターンを前記複数のOPCパタ
ーンの中から選択できるように、光軸方向と垂直な方向
に移動させる機構を備えることを特徴とする。また、本
発明の請求項4に係わる発明記載のレーザリペア装置
は、前記請求項1に係わる発明記載の前記OPCガラス
マスクが、透光領域と遮光領域から成るバイナリーマス
クか、あるいは、位相シフトマスクで製作されているこ
とを特徴とする。また、本発明の請求項5に係わる発明
記載のレーザリペア装置は、前記請求項4に係わる発明
記載の前記位相シフトマスクが、ハーフトーン型、レベ
ンソン型、自己整合型のいずれかであることを特徴とす
る。また、本発明の請求項6に係わる発明記載のレーザ
リペア装置は、前記請求項1または2に係わる発明記載
の前記スリット機構と前記ガラスマスクを照射するレー
ザ光が、それぞれパルス特性の異なることを特徴とす
る。また、本発明の請求項7に係わる発明記載のレーザ
リペア装置は、前記請求項6に係わる発明記載の前記O
PCマスクを照射するレーザ光が、パルス幅100fs
〜300psのパルス列であり、前記スリット機構を照
射するレーザ光が、パルス幅10ps〜500psのパ
ルス列であることを特徴とする。また、本発明の請求項
8に係わる発明記載のレーザリペア装置は、前記請求項
6または7に係わる発明記載の前記パルス特性の異なる
レーザ光は、異なる2台のレーザから出射するレーザ光
であることを特徴とする。また、本発明の請求項9に係
わる発明記載のレーザリペア装置は、前記請求項1乃至
8に係わる発明記載の前記ガラスマスクで使用されるO
PCパターンは、セリフ型、またはハンマーヘッド型で
あることを特徴とする。また、本発明の請求項10に係
わる発明記載のレーザリペア装置は、前記請求項4に係
わる発明記載の前記位相シフトマスクのシフター材料に
は、MoSi系、Si系、ZrSi系、Cr系、TiS
i系、あるいはこれらに準ずる材料のいずれかの材料を
使用することを特徴とする。また、本発明の請求項11
に係わる発明記載のレーザリペア装置は、レーザと、前
記レーザ光を2分岐化し、第1の分岐光と第2の分岐光
を生成する光分岐手段と、前記第1の分岐光を照射し、
OPCパターンの正方形パターン部のみを有する第1の
ガラスマスクと、前記第2の分岐光を照射し、前記正方
形パターンの角に位置するOPCパターンのセリフ部の
みを有する第2のガラスマスクと、前記2つのガラスマ
スクの透過像を合成する光合流手段と、前記合成された
透過像を同一平面上に縮小結像する結像光学系、を備
え、前記結像面に配設された加工対象物を前記合成して
OPCパターンに結像された光点によって加工すること
を特徴とする。また、本発明の請求項12に係わる発明
記載のレーザリペア装置は、前記請求項11に係わる発
明記載の前記第1及び第2のガラスマスクが、それぞれ
形状または大きさの異なる複数のパターンを有し、前記
レーザ光を照射するパターンを前記複数のパターンの中
から選択できることを特徴とする。また、本発明の請求
項13に係わる発明記載のレーザリペア装置は、前記請
求項11に係わる発明記載の前記第1のガラスマスクの
備える第1の正方形パターンの一辺の長さを100とす
るとき、前記第2のガラスマスクの有する前記セリフ部
の第2の正方形の一辺は20〜40であり、前記第1の
正方形と前記第2の正方形の重なり部の長さは0〜20
の比を有した前記OPCパターンに結像された光点によ
って、正方形の加工を行うことを特徴とする。また、本
発明の請求項14に係わる発明記載のレーザリペア装置
は、前記請求項1に係わる発明記載の前記光路切り換え
る機構と前記スリット幅可変のスリット機構との間の光
路中、及び前記光路切り換える機構と前記ガラスマスク
との間の光路中に独立にビーム拡がり角を調整できるビ
ームエキスパンダーを備えることを特徴とする。また、
本発明の請求項15に係わる発明記載のレーザリペア装
置は、前記請求項14に係わる発明記載の前記独立した
ビームエキスパンダ−は、OPCマスクを使用したとき
の加工形状が最良となるように、可変XYスリット機構
とは異なる拡大率を選択できることを特徴とする。ま
た、本発明の請求項16に係わる発明記載のレーザリペ
ア装置は、前記請求項1乃至14に係わる発明記載の前
記ガラスマスクは、前記縮小結像倍率を1/Mとしたと
き、光軸方向にM/10ミクロン以下の分解能を有する
微調機構と、光軸と垂直な方向に10Mナノメータ以下
の分解能を有する微動ステージ機構を備えることを特徴
とする。また、本発明の請求項17に係わる発明記載の
レーザリペア装置は、前記請求項16に係わる発明記載
の前記ガラスマスクを光軸方向と垂直な軸方向に移動す
ることにより、結像加工位置を微小量シフトできること
を特徴とする。また、本発明の請求項18に係わる発明
記載のレーザリペア装置は、前記請求項16に係わる発
明記載の前記レーザリペア装置が、さらに前記結像され
た光点を計測する手段を有し、前記微動ステージ機構
は、前記結像光点計測手段と帰還サーボ系を構成し、前
記サーボ系によって前記結像点の光軸方向の位置が自動
制御されることを特徴とする。また、本発明の請求項1
9に係わる発明記載のレーザリペア装置は、前記請求項
16に係わる発明記載の前記可変XYスリット機構で加
工する場合のフォーカス位置と、前記OPCガラスマス
クを使用して加工する場合のフォーカス位置とを一致さ
せることを特徴とする。また、本発明の請求項20に係
わる発明記載のOPCマスクは、方形パターンと前記方
形パターンの角部にセリフ部を有する光近接効果補正を
考慮したパターンを備えたOPCマスクであって、前記
OPCパターンが2枚のマスクによって構成され、前記
2枚のマスクを主面に沿って互いに一軸方向にスライド
することによって前記方形のパターン幅を一軸方向に可
変することができることを特徴とする。また、本発明の
請求項21に係わる発明記載のレーザリペア装置は、レ
ーザと、前記レーザ出射光を照射し、XY2軸のうちX
軸方向に前記方形のパターン幅を可変することができる
前記請求項20に係わる発明記載の第1のOPCマスク
と、前記レーザ出射光を照射し、Y軸方向に前記方形の
パターン幅を可変することができる前記請求項20に係
わる発明記載の第2のOPCマスクと、前記第1のOP
Cマスクの透過像と、前記第2のOPCマスクの透過像
を同一平面上に縮小結像する結像光学系、を備え、前記
結像面に配設された加工対象物を前記結像された光点に
よって加工することを特徴とする。また、本発明の請求
項22に係わる発明記載のレーザリペア装置は、前記請
求項20に係わる発明記載の前記レーザ出射光を、前記
第1のOPCマスクと前記第2のOPCマスクのいずれ
かを選択して照射するための光路切り換える機構を有す
ることを特徴とする。また、本発明の請求項23に係わ
る発明記載のレーザリペア装置は、レーザと、前記レー
ザ光を2分岐化し、第1の分岐光と第2の分岐光を生成
する光分岐手段と、前記第1の分岐光を照射し、XY2
軸のうちX軸方向に前記方形のパターン幅を可変するこ
とができる前記請求項20記載の第1のOPCマスク
と、前記第2の分岐光を照射し、Y軸方向に前記方形の
パターン幅を可変することができる前記請求項20記載
の第2のOPCマスクと、前記2つのガラスマスクの透
過像を合成する光合流手段と、前記合成された透過像を
同一平面上に縮小結像する結像光学系、を備え、前記結
像面に配設された加工対象物を前記合成してOPCパタ
ーンに結像された光点によって加工することを特徴とす
る。また、本発明の請求項24に係わる発明記載のレー
ザリペア装置は、レーザと、前記レーザ出射光を照射
し、XY2軸のうちX軸方向に前記方形のパターン幅を
可変することができ、前記Y軸方向に90度回転する機
構を有する前記請求項20に係わる発明記載の前記OP
Cマスクと、前記OPCマスクの透過像を縮小結像する
結像光学系、を備え、前記結像面に配設された加工対象
物を前記結像された光点によって加工することを特徴と
する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser repair apparatus, wherein a laser and a slit mechanism capable of irradiating the laser emitted light and varying a slit width in two dimensions. Irradiating the laser emission light, the optical proximity effect correction (O
PC), a glass mask having at least one or more patterns in consideration, a transmission image of the slit mechanism, and an image forming optical system for reducing and forming the transmission image of the glass mask on the same plane. The object to be processed arranged on the surface is processed by the imaged light spot.
The laser repair apparatus according to the invention according to claim 2 of the present invention selects either the slit mechanism of the slit width variable or the glass mask for the laser emission light according to the invention according to claim 1. It is characterized in that it has a mechanism for switching an optical path for irradiating the light. Further, in the laser repair apparatus according to the invention of claim 3 of the present invention, the glass mask according to the invention of claim 1 can select a pattern for irradiating the laser beam from the plurality of OPC patterns. As described above, a mechanism for moving the optical axis in a direction perpendicular to the optical axis direction is provided. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a laser repairing apparatus, wherein the OPC glass mask according to the first aspect of the present invention is a binary mask including a light transmitting region and a light shielding region, or a phase shift mask. It is characterized by being manufactured in. In the laser repair apparatus according to the invention of claim 5 of the present invention, the phase shift mask according to the invention of claim 4 is one of a halftone type, a Levenson type, and a self-aligned type. Characterize. Further, in the laser repair apparatus according to the invention according to claim 6 of the present invention, the laser beam for irradiating the slit mechanism and the glass mask according to the invention according to claim 1 or 2 has different pulse characteristics. Characterize. The laser repair apparatus according to the invention according to claim 7 of the present invention is the laser repair apparatus according to claim 6 of the invention.
Laser light irradiating the PC mask has a pulse width of 100 fs
It is characterized in that it is a pulse train having a pulse width of 10 ps to 300 ps, and the laser light with which the slit mechanism is irradiated has a pulse width of 10 ps to 500 ps. Further, in the laser repair apparatus according to the invention of claim 8 of the present invention, the laser light having different pulse characteristics described in the invention of claim 6 or 7 is laser light emitted from two different lasers. It is characterized by Further, the laser repair apparatus according to the invention according to claim 9 of the present invention is used in the glass mask according to the invention according to claims 1 to 8.
The PC pattern is a serif type or a hammerhead type. According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a laser repair apparatus, wherein the shifter material of the phase shift mask according to the fourth aspect of the invention is MoSi, Si, ZrSi, Cr or TiS.
It is characterized in that any one of i-based materials and materials based on these materials is used. In addition, claim 11 of the present invention
A laser repair apparatus according to the invention according to claim 1, wherein a laser, an optical branching unit that splits the laser light into two, and generates a first branched light and a second branched light, and irradiates the first branched light,
A first glass mask having only a square pattern portion of an OPC pattern; a second glass mask which is irradiated with the second branched light and has only a serif portion of the OPC pattern located at a corner of the square pattern; An object to be processed which is provided with an optical combining means for synthesizing transmission images of two glass masks, and an image forming optical system for reducing and forming the synthesized transmission images on the same plane. Is processed by the light spots which are combined and imaged in an OPC pattern. In the laser repair apparatus according to the invention of claim 12 of the present invention, the first and second glass masks according to the invention of claim 11 have a plurality of patterns having different shapes or sizes. However, the pattern for irradiating the laser beam can be selected from the plurality of patterns. Further, in the laser repair apparatus according to the invention according to claim 13 of the present invention, when the length of one side of the first square pattern provided in the first glass mask according to the invention according to claim 11 is 100. The side of the second square of the serif portion of the second glass mask is 20 to 40, and the length of the overlapping portion of the first square and the second square is 0 to 20.
It is characterized in that a square is processed by the light spot imaged on the OPC pattern having a ratio of. According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a laser repair apparatus, wherein the optical path is switched between the optical path switching mechanism and the slit width variable slit mechanism described in the first invention, and the optical path is switched. A beam expander capable of independently adjusting the beam divergence angle is provided in the optical path between the mechanism and the glass mask. Also,
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the laser repair apparatus, the independent beam expander according to the fifteenth aspect of the invention is such that the processed shape when using an OPC mask is the best. It is characterized in that a magnification rate different from that of the variable XY slit mechanism can be selected. According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a laser repair apparatus, wherein the glass mask according to the first to fourteenth aspects of the invention has an optical axis direction when the reduction image forming magnification is 1 / M. And a fine movement stage mechanism having a resolution of 10 M nanometers or less in a direction perpendicular to the optical axis. According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a laser repair apparatus, which moves an image forming position by moving the glass mask according to the sixteenth aspect of the invention in an axial direction perpendicular to an optical axis direction. The feature is that a minute amount can be shifted. The laser repair device according to the invention of claim 18 of the present invention is the laser repair device according to the invention of claim 16, further comprising means for measuring the imaged light spot, The fine movement stage mechanism constitutes a feedback servo system with the imaging light spot measuring means, and the position of the imaging spot in the optical axis direction is automatically controlled by the servo system. Further, claim 1 of the present invention
The laser repair apparatus according to the invention of 9 relates to a focus position when processing with the variable XY slit mechanism according to the invention of claim 16 and a focus position when processing using the OPC glass mask. It is characterized by matching. An OPC mask according to a twentieth aspect of the present invention is an OPC mask including a rectangular pattern and a pattern having serifs at corners of the rectangular pattern in consideration of optical proximity correction. The pattern is composed of two masks, and the pattern width of the square can be varied in one axis direction by sliding the two masks in one axis direction along the main surface. A laser repair apparatus according to a twenty-first aspect of the present invention irradiates a laser and the laser emission light, and X
The first OPC mask according to the present invention according to claim 20, wherein the rectangular pattern width can be varied in the axial direction, and the laser emission light is irradiated to vary the rectangular pattern width in the Y-axis direction. The second OPC mask according to the invention according to claim 20 and the first OP
A transmission image of the C mask and an image forming optical system for forming a reduced image of the transmission image of the second OPC mask on the same plane are provided, and the object to be processed arranged on the image forming surface is imaged. It is characterized in that it is processed by a light spot. According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided a laser repair apparatus, wherein the laser emission light according to the twenty-first aspect of the invention is generated by using either the first OPC mask or the second OPC mask. It is characterized by having a mechanism for switching an optical path for selective irradiation. A laser repair apparatus according to a twenty-third aspect of the present invention is a laser, an optical branching unit that splits the laser beam into two beams, and generates a first branched beam and a second branched beam, and Irradiate the branched light of 1, XY2
21. The first OPC mask according to claim 20, wherein the square pattern width can be varied in the X-axis direction of the axes, and the square pattern width is irradiated in the Y-axis direction by irradiating the second branched light. 21. The second OPC mask according to claim 20, which is variable, an optical merging unit that combines the transmission images of the two glass masks, and the combined transmission images are reduced and imaged on the same plane. An image forming optical system is provided, and the object to be processed disposed on the image forming surface is combined and processed by the light spot imaged on the OPC pattern. A laser repairing device according to a twenty-fourth aspect of the present invention can irradiate a laser and the laser emission light to change the rectangular pattern width in the X-axis direction of the XY2 axes. The OP according to the invention according to claim 20, having a mechanism for rotating 90 degrees in the Y-axis direction.
A C mask and an image forming optical system for forming a reduced image of the transmission image of the OPC mask, and an object to be processed arranged on the image forming surface is processed by the imaged light spot. To do.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】対物レンズはそのまま使用し、さ
らなる解像度の改善がなされた加工を実現させる目的を
達成するために、本発明では、光近接効果補正(OP
C:Optical Proximity Corre
ction)を利用して、解像限界を超えた加工を可能
にさせることを考える。光近接効果とは、たとえば波長
0.248μmのKrFエキシマレーザ露光装置で0.
20μmの露光波長以下の微細パターンを形成しようと
する場合、周囲のパターン間隔に粗密差があると、回折
や干渉の具合が僅かに変化することにより、形成される
パターンに寸法差が発生する現象である。より具体的に
説明すると、マスクパターンにおいて隣接パターンとの
離間間隔がある程度広い場合には、マスクパターンの設
定値通りの大きさに露光像を形成することができるが、
マスクパターンにおいて隣接パターンとの離間間隔があ
る間隔以上に狭くすると、露光パターンに寸法誤差が生
じてその大きさが大きくなる。このため、この現象に対
処するため、予めシミュレーションをかけて、露光した
後のパターンが変化しないように、パターンの元データ
に補正量を与えておく。これが光近接効果補正(OP
C)と言われているものである。Semiconduc
tor FPD World 2000.7、p209
にも示されているように、代表的なOPCパターンであ
る、セリフ型とハンマーヘッド型と呼ばれる形状(図1
7(B))をマスクリペアのスリット形状に適用する
と、図16(B)に示すように回折限界で丸くなった角
部の曲率半径を小さくすることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to achieve the purpose of realizing processing with further improved resolution, the objective lens is used as it is, and in the present invention, optical proximity correction (OP) is used.
C: Optical Proximity Corre
It is considered that processing that exceeds the resolution limit is enabled by using the action. The optical proximity effect refers to, for example, a KrF excimer laser exposure apparatus having a wavelength of 0.248 μm and having an optical density of 0.
When a fine pattern having an exposure wavelength of 20 μm or less is to be formed, if there is a difference in the density of the surrounding patterns, the degree of diffraction or interference slightly changes, resulting in a dimensional difference in the formed pattern. Is. More specifically, when the distance between the adjacent patterns in the mask pattern is wide to some extent, the exposure image can be formed in a size according to the set value of the mask pattern.
If the distance between the mask pattern and the adjacent pattern is narrower than a certain distance, a dimensional error occurs in the exposure pattern, which increases the size. Therefore, in order to cope with this phenomenon, a simulation is performed in advance to give a correction amount to the original data of the pattern so that the pattern after exposure does not change. This is the optical proximity correction (OP
It is said to be C). Semiducuc
tor FPD World 2000.7, p209
As shown in Fig. 1, typical OPC patterns called serif type and hammerhead type (Fig. 1
7B) is applied to the slit shape of the mask repair, the radius of curvature of the rounded corner portion at the diffraction limit can be reduced as shown in FIG. 16B.

【0008】本発明に際し、予め図18に示したレーザ
リペアの標準光学系の構成を使ってOPCマスクを使用
したときの効果を確認する実験を行った。実験系は、可
変XYスリット20を照射光7によって照射し、スリッ
ト面10の透過像をリレーレンズ2と2つの折り返しミ
ラー3と折り返しミラー4とによって対物レンズ5に導
き、結像面6にスリット透過像を縮小結像する構成であ
る。×1/200の縮小結像光学系であって、100μ
m角のスリット形状を0.5μm角に結像する。対物レ
ンズ5のNAは0.85で、使用したレーザ光は、波長
351nm、パルス幅は250psである。通常のスリ
ット機構を使用した場合のレーザ加工の結果と、OPC
ガラスマスクを使用した場合の加工形状との比較を行
い、OPCガラスマスクを使用した場合の改善状態を調
べた。OPCマスクを使用した場合の評価にあたって
は、図19のようなパラメータを規定した。図中のaは
固定で100μmとし、bを0、10、20、30、4
0μm、cを0、10、20μmと変化させたマスクパ
ターンを作りこれを用いて評価した。結果として、b=
30〜40μm、c=0μmのときに顕著な改善効果が
得られた。c値が大きくなるほど図16(B)に示した
ような角の解像の効果が薄れる方向となり、b−c値が
30μm程度無いとこの効果が顕著でなかった。更なる
知見として、レーザパルス幅を30psにして評価する
と、パルス幅が約10分の1になり、熱拡散長が小さく
なることから、b−c値が小さくてもOPCの効果が見
られることが判明した。
In the present invention, an experiment was conducted to confirm the effect of using an OPC mask by using the configuration of the standard optical system for laser repair shown in FIG. The experimental system irradiates the variable XY slit 20 with the irradiation light 7, guides the transmission image of the slit surface 10 to the objective lens 5 by the relay lens 2, the two folding mirrors 3 and 4 and slits the image plane 6 with a slit. This is a configuration in which a transmission image is formed into a reduced image. × 1/200 reduction imaging optical system, 100μ
An image of an m-square slit shape is formed into a 0.5 μm square. The NA of the objective lens 5 is 0.85, the laser light used has a wavelength of 351 nm and a pulse width of 250 ps. Results of laser processing when using a normal slit mechanism and OPC
A comparison was made with the processed shape when the glass mask was used, and the improvement state when the OPC glass mask was used was investigated. In the evaluation using the OPC mask, the parameters shown in FIG. 19 were defined. In the figure, a is fixed to 100 μm and b is 0, 10, 20, 30, 4
A mask pattern in which 0 μm and c were changed to 0, 10 and 20 μm was prepared and evaluated using this. As a result, b =
A remarkable improvement effect was obtained when 30 to 40 μm and c = 0 μm. The larger the c value, the less the effect of corner resolution as shown in FIG. 16B becomes, and this effect was not remarkable unless the b-c value was about 30 μm. As a further finding, when the laser pulse width is evaluated at 30 ps, the pulse width is reduced to about 1/10 and the thermal diffusion length is shortened. Therefore, the effect of OPC can be seen even if the bc value is small. There was found.

【0009】次に、本発明のレーザマスクリペア装置の
実施の形態について図面を参照して説明する。図1に本
発明の第一の実施形態として、図17に示した一般的な
レーザリペア光学系における可変スリット機構部20の
代わりに、OPCパターンを有するマスクを設置した結
像光学系の基本構成図を示す。構成は、OPCガラスマ
スク1をコリメートされた照射光7によって照射し、ス
リット面10上のパターン透過像をリレーレンズ2と2
つの折り返しミラー3と折り返しミラー4とによって対
物レンズ5に導き、結像面6上にパターン透過像を縮小
結像する構成である。対物レンズ5は、オートフォーカ
ス機構(AF機構9)を備え、OPCガラスマスクは、
微動位置決め機構8に搭載されている。ここではOPC
パターンは、結像パターンが正方形となるようなパター
ンを用いている。従来のレーザマスクリペア装置に用い
られているスリットは固定形状を有するスリットでな
く、X、Y軸それぞれがスリット幅を0〜10μm程度
の幅で制御できる構成となっている。これに対し、図1
の本実施実施形態の構成では、OPCマスク1は通常の
フォトマスクのように、ガラス基板上にCr薄膜のパタ
ーンを形成したものである。OPCマスク上のパターン
は1つの固定パターンのため、欠陥の大きさに合わせる
修正はできない。即ち、OPCパターンを有するマスク
の寸法を最小加工寸法にしておき、それより大きな欠陥
については、結像面6にある欠陥フォトマスクが搭載さ
れているXYステージあるいはXYステージに搭載され
ている微動ステージを移動させ、複数ショットで欠陥全
体に渡って修正加工する。
Next, an embodiment of a laser mask repair device of the present invention will be described with reference to the drawings. As a first embodiment of the present invention in FIG. 1, a basic configuration of an imaging optical system in which a mask having an OPC pattern is installed instead of the variable slit mechanism unit 20 in the general laser repair optical system shown in FIG. The figure is shown. The structure is such that the OPC glass mask 1 is illuminated by the collimated illumination light 7 and the pattern transmission image on the slit surface 10 is relay lenses 2 and 2.
The folding mirror 3 and the folding mirror 4 guide the light to the objective lens 5 and reduce the pattern transmission image on the image plane 6. The objective lens 5 has an autofocus mechanism (AF mechanism 9), and the OPC glass mask is
It is mounted on the fine movement positioning mechanism 8. OPC here
The pattern used is such that the image formation pattern is a square. The slit used in the conventional laser mask repair apparatus is not a slit having a fixed shape, but has a configuration in which each of the X and Y axes can control the slit width to a width of about 0 to 10 μm. On the other hand,
In the configuration of the present embodiment, the OPC mask 1 has a pattern of Cr thin film formed on a glass substrate like a normal photomask. Since the pattern on the OPC mask is one fixed pattern, it cannot be corrected according to the size of the defect. That is, the size of the mask having the OPC pattern is set to the minimum processing size, and for defects larger than that, the XY stage on which the defect photomask on the image plane 6 is mounted or the fine movement stage mounted on the XY stage. Is moved to correct and process the entire defect with multiple shots.

【0010】ステージ移動が50nm程度以下の極く僅
かな場合については、OPCマスク自身を微少量移動さ
せる方法もある。これは、先述したように、最新のレー
ザリペアの加工光学系は通常×1/100〜×1/20
0程度の縮小率を有している。このため、OPCマスク
を移動して結像位置をずらす場合は、欠陥マスク上で実
際に移動させたい距離の100〜200倍の量だけOP
Cマスクを移動することになるので、マスク上で10n
mオーダの微調する場合には、制御が容易で精度確保上
有利となる。たとえば、10nmだけ正確に加工修正箇
所をシフトさせたい場合には、×1/200の場合には
2μmの移動になる。このようにミクロンオーダの移動
であれば、標準のリニアスケールを用いた位置決めシス
テムを使用しても、50nm単位で位置決めできるの
で、制御分解上問題ないレベルとなる。
In the case where the stage movement is extremely small, about 50 nm or less, there is a method of moving the OPC mask itself in a small amount. This is because the processing optical system of the latest laser repair is usually x1 / 100 to x1 / 20 as described above.
It has a reduction ratio of about zero. Therefore, when the OPC mask is moved to shift the image forming position, the OP is moved by an amount 100 to 200 times the distance actually to be moved on the defective mask.
Since the C mask will be moved, 10n on the mask
In the case of fine adjustment on the order of m, control is easy and advantageous for ensuring accuracy. For example, when it is desired to accurately shift the processing correction portion by 10 nm, the movement is 2 μm in the case of × 1/200. In this way, if the movement is on the order of micron, even if the positioning system using the standard linear scale is used, the positioning can be performed in the unit of 50 nm, so that there is no problem in control decomposition.

【0011】上記の実施形態の説明では、OPCマスク
は、通常のフォトマスクと同様のCr薄膜で形成したバ
イナリーマスクの場合を述べたが、高解像を目的に開発
されている各種の位相シフトマスクを用いることができ
る。例えば、レベンソン型位相シフトマスクやハーフト
ーン型位相シフトマスク等を用いることができる。
In the above description of the embodiments, the OPC mask is a binary mask formed of a Cr thin film similar to a normal photomask, but various phase shifts developed for the purpose of high resolution. A mask can be used. For example, a Levenson type phase shift mask or a halftone type phase shift mask can be used.

【0012】図2に第二の実施形態の構成を示す。本実
施形態では、形状の異なるOPCパターンを3つOPC
ガラスマスク11に書き込んだ例である。ここで用いて
いる複数のパターンは、図3に示したように、第一の実
施形態で示したOPCパターンと同じ大きさのセリフを
有し(b1=b2、c1=c2)、コーナー部の解像度を同じ
だけ上げているが、正方パターンの大きさ(a)のみ大
きさの異なる形状を有するパターンを配置させた例であ
る。修正する欠陥の大きさに合わせて3つのOPCパタ
ーンを選択できるようになっている。また、各OPCパ
ターンの位置出しのためのインデックス機構と、第一の
実施形態で述べた微動位置決め機構を有している。図2
では、2つの機構を粗動/微動位置決め機構12で代表
して表してある。
FIG. 2 shows the configuration of the second embodiment. In this embodiment, three OPC patterns having different shapes are used.
This is an example of writing on the glass mask 11. As shown in FIG. 3, the plurality of patterns used here have serifs of the same size as the OPC pattern shown in the first embodiment (b 1 = b 2 , c 1 = c 2 ). Although the resolution of the corner portion is increased by the same amount, patterns having different shapes only in the size (a) of the square pattern are arranged. Three OPC patterns can be selected according to the size of the defect to be repaired. Further, it has an index mechanism for positioning each OPC pattern and the fine movement positioning mechanism described in the first embodiment. Figure 2
In the figure, the two mechanisms are represented by the coarse / fine movement positioning mechanism 12.

【0013】図4に第三の実施形態の構成を示す。図4
では、図1のリレーレンズ2から2枚の折り返しミラ
ー、対物レンズ5、結像面6までの光路は図1と同一構
成であるので、これらを省略し、「結像レンズへ」の矢
印で代表してある。本実施形態では、従来より代表的な
レーザリペア(図18)で使用されている可変XYスリ
ット20と、本発明の第二の実施形態(図2)のOPC
ガラスマスク11(複数OPCパターンを有するタイ
プ)の両方を搭載し、修正する欠陥の形状や大きさによ
って、コリメート照射光の光路を切り換えて、照射する
対象をスリット20またはOPCガラスマスク11を選
択する構造となっている。図4中の2枚の折り返しミラ
ー22−1と折り返しミラー22−2をお互い反対方向
に同時に出し入れすることによって光路切り換えを行っ
ている。
FIG. 4 shows the configuration of the third embodiment. Figure 4
Since the optical path from the relay lens 2 in FIG. 1 to the two folding mirrors, the objective lens 5, and the image forming surface 6 has the same configuration as in FIG. 1, these are omitted and the arrow “To image forming lens” is used. On behalf of. In the present embodiment, the variable XY slit 20 used in the conventional laser repair (FIG. 18) and the OPC of the second embodiment (FIG. 2) of the present invention are used.
Both the glass masks 11 (types having a plurality of OPC patterns) are mounted, the optical path of the collimated irradiation light is switched according to the shape and size of the defect to be corrected, and the slit 20 or the OPC glass mask 11 is selected as the irradiation target. It has a structure. Optical paths are switched by simultaneously inserting and retracting the two folding mirrors 22-1 and 22-2 in FIG. 4 in opposite directions.

【0014】図5に可変XYスリット20を選択した場
合、図6にOPCガラスマスク11を選択した場合の、
可動折り返しミラーの配置とそれによって設定される光
路を示す。OPCマスクを選択した場合には3種類のO
PCパターンが選択できる例を示している。この機構は
第二の実施形態と同様の粗動/微動位置決め機構12を
備えている。
When the variable XY slit 20 is selected in FIG. 5, and when the OPC glass mask 11 is selected in FIG.
The arrangement | positioning of a movable folding mirror and the optical path set by it are shown. When OPC mask is selected, 3 types of O
An example in which a PC pattern can be selected is shown. This mechanism includes a coarse / fine movement positioning mechanism 12 similar to that of the second embodiment.

【0015】本実施形態においては、ビーム切り換えに
よって、光源から結像点までのトータルの光路長は異な
らないが、図4で示した模式図のように可変XYスリッ
ト20とOPCガラスマスク11とが真横に並んでいる
と、対物レンズまでの距離がスリットとOPCマスクと
では異なる。この距離が変わると、結像位置が変わるの
で、どちらか一方のフォーカスがずれることになる。対
物レンズを調整してフォーカスを合わせられたとして
も、倍率が変わることになるので問題となる。即ち、本
実施例においては、光路切り換えによって、レンズまで
の距離が変わらないように配置することが肝要になる。
実際には、この調整は大変シビアな調整となる。たとえ
ば、NA=0.85の対物レンズを使用した結像加工光
学系では、AF(オートフォーカス)の精度は0.1ミ
クロン程度が要求される。×1/200の結像加工光学
系を考えると、スリット(OPCマスク)の光軸方向の
位置合わせ精度は20ミクロンとなる。この精度で、各
光路にあるスリット位置、OPCマスク位置を調整する
ことが要求される。このため、本実施例においては、O
PCマスク側の機構部に光軸方向に微動位置決め機構2
3を設けてある。
In the present embodiment, the total optical path length from the light source to the image formation point does not differ due to the beam switching, but the variable XY slit 20 and the OPC glass mask 11 are different from each other as shown in the schematic diagram of FIG. When they are arranged right next to each other, the distance to the objective lens is different between the slit and the OPC mask. When this distance changes, the image forming position changes, so that either one of the focal points is deviated. Even if the objective lens is adjusted and focused, the magnification is changed, which is a problem. That is, in the present embodiment, it is important to arrange so that the distance to the lens does not change due to the switching of the optical path.
In reality, this adjustment is very severe. For example, an imaging processing optical system using an objective lens with NA = 0.85 requires AF (autofocus) accuracy of about 0.1 micron. Considering an image forming optical system of × 1/200, the alignment accuracy of the slit (OPC mask) in the optical axis direction is 20 μm. With this accuracy, it is required to adjust the slit position and the OPC mask position in each optical path. Therefore, in this embodiment, O
Fine movement positioning mechanism 2 in the optical axis direction on the mechanism part on the PC mask side
3 is provided.

【0016】また、本実施形態においては、可変XYス
リット20に照射するレーザ光とOPCガラスマスク1
1に照射するレーザ光は同一である場合を述べてきた
が、波高値やパルス幅やパルス波形の異なるレーザパル
スを別々に照射しても良い。例えば、OPCガラスマス
クには、レーザ光は100fs〜300psのパルス列
を照射し、可変XYスリットには、10ps〜500p
sのパルス列を照射して効果を上げることもできる。
Further, in this embodiment, the laser light for irradiating the variable XY slit 20 and the OPC glass mask 1 are used.
Although the case where the laser light for irradiating 1 is the same has been described, laser pulses having different peak values, pulse widths and pulse waveforms may be separately irradiated. For example, the OPC glass mask is irradiated with a pulse train of 100 fs to 300 ps, and the variable XY slit is irradiated with 10 ps to 500 p.
The effect can also be improved by irradiating a pulse train of s.

【0017】図7に第四の実施形態を示す。本実施形態
では、第三の実施形態で示したビームエキスパンダーが
スリットやマスクに対して共通であったのとは異なり、
可変XYスリット20とOPCガラスマスク11にそれ
ぞれ独立したビームエキスパンダー31と32が設けら
れている。ビームエキスパンダーを独立させることによ
り、どちらか一方のビームエキスパンダーのみの倍率を
変えたり、あるいは、倍率は変えなくてもコリメーショ
ンの具合を微調したりすることが可能になる。これによ
って、解像効果をより上げることが可能となる。
FIG. 7 shows a fourth embodiment. In this embodiment, unlike the beam expander shown in the third embodiment is common to the slit and the mask,
The variable XY slit 20 and the OPC glass mask 11 are provided with independent beam expanders 31 and 32, respectively. By making the beam expanders independent, it is possible to change the magnification of only one of the beam expanders, or to finely adjust the degree of collimation without changing the magnification. This makes it possible to further enhance the resolution effect.

【0018】図8に第五の実施形態を示す。本実施形態
は、OPCパターン付きガラスマスク41とOPCパタ
ーン付きガラスマスク42の2枚のOPCマスクを用い
て、一軸方向にのみスリット幅を可変できるOPCマス
クを用いた一軸スリット幅可変機構40を構成した例で
ある。図8は、2枚のOPCパターンの位置関係を表す
ため2枚のガラスマスクを離して立体的に表した図8
(A)と、パターンの中心を通る水平面での切断図の図
8(B)とからなる。構成は、断面図図8(B)に示し
たように、2枚のOPCパターンが書き込まれたガラス
マスクを最小の間隙をおき、しかも、Crパターン面が
お互い内側になるように配置させる。先述したように、
加工点でのフォーカス許容を考えると、パターンの間隙
は20ミクロン程度以下が要求される。実際には、5ミ
クロン程度のすべりの良い樹脂シートを挟んで間隔を保
つようにしている。一軸スリット幅可変機構40を図1
のレーザリペア光学系のOPCガラスマスク1と置き換
えることによって、各ガラスマスクを左右方向に微調整
できるようにしてあるので、一軸方向にのみであるが、
加工幅を自在に可変できるので修正時の対応がより拡が
る。
FIG. 8 shows a fifth embodiment. In the present embodiment, the uniaxial slit width varying mechanism 40 is configured by using two OPC masks, that is, an OPC patterned glass mask 41 and an OPC patterned glass mask 42, in which the slit width can be varied only in the uniaxial direction. It is an example. FIG. 8 is a three-dimensional representation in which two glass masks are separated to show the positional relationship between the two OPC patterns.
(A) and FIG. 8 (B) which is a cutaway view in a horizontal plane passing through the center of the pattern. As shown in the sectional view of FIG. 8B, two glass masks having OPC patterns written therein are arranged with a minimum gap and the Cr pattern surfaces are inside each other. As mentioned earlier,
Considering the focus allowance at the processing point, the pattern gap is required to be about 20 microns or less. Actually, the interval is kept by sandwiching a resin sheet having a good sliding property of about 5 microns. A uniaxial slit width variable mechanism 40 is shown in FIG.
By substituting the OPC glass mask 1 of the laser repair optical system described above for fine adjustment of each glass mask in the left-right direction, only in the uniaxial direction,
Since the processing width can be changed freely, the correspondence at the time of correction is expanded.

【0019】図9に第六の実施形態を示す。図8に示し
た2枚のOPCマスクを用いた一軸スリット幅可変機構
40を2つ、一方をX方向に幅を可変するOPCマスク
パターンを用いた一軸スリット幅可変機構40−1と、
他方をY方向に幅を可変するOPCマスクパターンを用
いた一軸スリット幅可変機構40−2とし、折り返しミ
ラー22−1と折り返しミラー22−2の挿抜によって
光路を切り換えて照射して、結像レンズへ導く対象を、
XYのOPCマスクパターンを用いた一軸スリット幅可
変機構の透過像のどちらかを選択する構成となってい
る。本実施形態では、第五の実施形態(図8)で可変で
きなかったもう一方の軸(直交する軸)に対して、同様
のOPCマスクを用いたスリット幅調整機構を設けた例
である。本実施形態では、移動可能な折り返しミラー2
2−1と22−2によって、光路を切り換えでどちらか
一方向のスリット幅を調節して結像面に照射する構成と
したものである。修正する欠陥マスクの欠陥形状に合わ
せた選択ができる。
FIG. 9 shows a sixth embodiment. Two uniaxial slit width varying mechanisms 40 using two OPC masks shown in FIG. 8, one uniaxial slit width varying mechanism 40-1 using an OPC mask pattern whose one is variable in width in the X direction,
The other is a uniaxial slit width variable mechanism 40-2 using an OPC mask pattern whose width is variable in the Y direction, and the optical path is switched by inserting / removing the folding mirror 22-1 and the folding mirror 22-2 to irradiate the image forming lens. The target that leads to
The configuration is such that one of the transmission images of the uniaxial slit width varying mechanism using the XY OPC mask pattern is selected. The present embodiment is an example in which a slit width adjusting mechanism using a similar OPC mask is provided for the other axis (orthogonal axis) that cannot be changed in the fifth embodiment (FIG. 8). In this embodiment, the movable folding mirror 2 is used.
The configuration is such that the optical path is switched by 2-1 and 22-2 to adjust the slit width in either direction to irradiate the image forming surface. Selection can be made according to the defect shape of the defect mask to be repaired.

【0020】図10に第七の実施形態を示す。本実施形
態では、第六の実施形態(図9)で光路切り換え方式で
OPCマスク調整機構において直交する軸を得たのに対
して、OPCマスク調整機構は1軸のみであるが、回転
機構を有することにより、同じ効果を得ることができ
る。図1の光学系におけるOPCガラスマスク1、また
は図2の光学系におけるOPCガラスマスク11の位置
に、それらに変えて配設する。
FIG. 10 shows a seventh embodiment. In the present embodiment, the axes orthogonal to each other are obtained in the OPC mask adjusting mechanism by the optical path switching method in the sixth embodiment (FIG. 9), whereas the OPC mask adjusting mechanism has only one axis, but the rotating mechanism is used. By having it, the same effect can be obtained. The OPC glass mask 1 in the optical system shown in FIG. 1 or the OPC glass mask 11 in the optical system shown in FIG.

【0021】図11に第八の実施形態を示す。本実施形
態では、図9の第六の実施形態の光学系における移動可
能な折り返しミラー22−1と22−2を、固定のハー
フミラー51に置き換えた構成を採っており、コリメー
ト光の光軸をハーフミラー51−1にて二分割し、図8
の第五の実施形態で示したOPCマスクパターンを用い
た一軸スリット幅可変機構を各軸直交するように配置
し、最後にハーフミラー51−2(結合ミラー)で2つ
のビームを結合させて、この合成されたビームを結像レ
ンズで結像させる構成を有している。本実施例を用いれ
ば凸型、L型、十字型などの形状を作ることができるた
め、さらなる複雑な欠陥形状に対応することができる。
FIG. 11 shows an eighth embodiment. In this embodiment, the movable folding mirrors 22-1 and 22-2 in the optical system of the sixth embodiment of FIG. 9 are replaced with a fixed half mirror 51, and the optical axis of the collimated light is adopted. 8 is divided by a half mirror 51-1 into two parts.
The uniaxial slit width varying mechanism using the OPC mask pattern shown in the fifth embodiment is arranged so as to be orthogonal to each axis, and finally, the two beams are combined by the half mirror 51-2 (combining mirror), The configuration is such that the combined beam is imaged by an imaging lens. By using this embodiment, a convex shape, an L shape, a cross shape, or the like can be formed, so that a more complicated defect shape can be dealt with.

【0022】図12に第九の実施形態を示す。本実施形
態でも、コリメート光の光軸をハーフミラー51−1に
て二分割し、OPCのない通常のスリット形状を持った
ガラスマスク62と、OPCのためのセリフ部の形状を
独立させて有するガラスマスク61とを透過させ、それ
らの透過像を再びハーフミラー51−2にて結合させ
て、この合成されたビームを結像レンズで結像させる構
成を有している。OPCのない通常のスリット形状と、
セリフ形状は各々複数パターンを有し、これらを選択、
組み合わせを変えることが可能になる構成となってい
る。異なるセリフの大きさを組み合わせられることによ
り、OPCの効き具合の異なる状態を選択でき、前実施
形態と同様に、対応できる幅をより拡げることができ
る。
FIG. 12 shows a ninth embodiment. Also in the present embodiment, the optical axis of the collimated light is divided into two by the half mirror 51-1 and the glass mask 62 having a normal slit shape without OPC and the serif portion shape for OPC are independently provided. It has a configuration in which it is transmitted through the glass mask 61, these transmitted images are combined again by the half mirror 51-2, and the combined beam is imaged by an imaging lens. Ordinary slit shape without OPC,
Each serif shape has multiple patterns, select these,
It is configured so that the combination can be changed. By combining different serif sizes, it is possible to select a state in which the OPC effectiveness is different, and it is possible to further expand the width that can be accommodated, as in the previous embodiment.

【0023】図13にレーザ加工光学系の第十の実施形
態を示す。本実施形態では、本特許の図1に示した第一
実施形態や図4に示した第三実施例形態のOPCマスク
を利用したレーザリペア光学系において、OPCマスク
を選択したときに実際に加工される位置を正確に表示さ
せるための光学系の具体例を示したものである。構成
は、加工のためのレーザビームの光学系と、OPCパタ
ーン観察のための光学系と、加工点を観察する光学系と
からなっている。加工のためのレーザビームの光学系
は、レーザ光25が入射される光路中に、レーザ光25
を反射しOPCパターン観察用の照明光73を透過する
ダイクロイックミラー71−2(2波長性ミラー)を置
き、レーザ光25を反射させてOPCガラスマスク11
に入射させる。このOPCガラスマスクのレーザ透過像
は、71−2と同じ波長特性を有する別のダイクロイッ
クミラー71−1を透過し、リレーレンズ2−2、折り
返しミラー21−1、対物レンズ5を介して結像面6に
結像させる構成をとっている。OPCパターン観察のた
めの光学系は、レーザ光25と直交する方向から照明光
73をダイクロイックミラー71−2に入射させ、OP
Cガラスマスク11に入射させる。このOPCガラスマ
スクの透過像を別のダイクロイックミラー71−1を用
いて、照明光73の波長の透過像だけを透過分離し、折
り返しミラー21−2、リレーレンズ2−1、折り返し
ミラー21−3を介してCCDカメラ72−1のCCD
素子上に結像させる構成をとっている。また、加工点を
観察する光学系は、結像面6上の加工点の像を対物レン
ズ5、折り返しミラー21−1、リレーレンズ2−2、
ダイクロイックミラー71−1を透過させ、折り返しミ
ラー21−4を介してCCDカメラ72−2のCCD素
子上に結像させる構成をとっている。この構成により、
OPCパターンの形状が正確にモニターできるようにな
り、OPCマスク位置の確認、OPCマスク形状の確認
等に利用できる。本情報を画像処理装置を用いてデータ
化すれば、このデータを基に、OPCマスクにより結像
加工される輪郭を表示したり、この輪郭を加工点観察光
学系で得られた実際の加工形状や位置を示す画像情報に
一旦合わせれば、次回からは加工領域を示すためのパイ
ロットビームとして使用することができるので大変有用
である。
FIG. 13 shows a tenth embodiment of the laser processing optical system. In the present embodiment, in the laser repair optical system using the OPC mask of the first embodiment shown in FIG. 1 of the present patent and the third embodiment shown in FIG. 4, the OPC mask is actually processed when the OPC mask is selected. It shows a specific example of an optical system for displaying the position to be accurately displayed. The structure includes an optical system of a laser beam for processing, an optical system for observing an OPC pattern, and an optical system for observing a processing point. The optical system of the laser beam for processing is such that the laser beam 25
Is placed and a dichroic mirror 71-2 (dual wavelength mirror) that transmits the illumination light 73 for observing the OPC pattern is placed, and the laser light 25 is reflected to reflect the OPC glass mask 11
Incident on. The laser transmission image of the OPC glass mask is transmitted through another dichroic mirror 71-1 having the same wavelength characteristic as 71-2, and is imaged via the relay lens 2-2, the folding mirror 21-1, and the objective lens 5. The image is formed on the surface 6. The optical system for observing the OPC pattern makes the illumination light 73 enter the dichroic mirror 71-2 from the direction orthogonal to the laser light 25, and
It is made incident on the C glass mask 11. The transmission image of the OPC glass mask is separated and transmitted using another dichroic mirror 71-1 to separate only the transmission image of the wavelength of the illumination light 73, and the folding mirror 21-2, the relay lens 2-1 and the folding mirror 21-3 are used. CCD of CCD camera 72-1 via
The configuration is such that an image is formed on the element. Further, the optical system for observing the processing point uses the image of the processing point on the image plane 6 as an objective lens 5, a folding mirror 21-1, a relay lens 2-2,
The light is transmitted through the dichroic mirror 71-1, and an image is formed on the CCD element of the CCD camera 72-2 via the folding mirror 21-4. With this configuration,
The shape of the OPC pattern can be accurately monitored, and it can be used for confirmation of the OPC mask position, confirmation of the OPC mask shape, and the like. If this information is converted into data using an image processing device, based on this data, the contour imaged by the OPC mask is displayed, and this contour is the actual machining shape obtained by the machining point observation optical system. It is very useful since it can be used as a pilot beam for indicating the processing area from the next time once it is adjusted to the image information indicating the position and the position.

【0024】図14に、第十の実施形態の加工光学系を
用いて加工位置を表示するためのシステム構成図を示
す。図中で示したパーソナルコンピュータ(PC)が、
CCDカメラ72−1によってOPCパターンを直接モ
ニターして得た画像84−1と、CCDカメラ72−2
によって実際の加工結果を観察した画像84−2をそれ
ぞれ画像処理装置81−1と画像処理装置81−2とで
解析し、このデータが一致するようにOPCマスクのス
テージ83−2が持つ微動位置決め機構をステージドラ
イバ82−2を通じて調整(キャリブレーション)した
り、あるいは、加工対象である欠陥修正用のマスクが載
っているXYステージ83−1をステージドライバ82
−2を通じて制御させることにより、加工位置表示でき
るシステムを構築できる。
FIG. 14 shows a system configuration diagram for displaying the processing position by using the processing optical system of the tenth embodiment. The personal computer (PC) shown in the figure
An image 84-1 obtained by directly monitoring the OPC pattern with the CCD camera 72-1 and the CCD camera 72-2
The images 84-2 obtained by observing the actual processing results are analyzed by the image processing device 81-1 and the image processing device 81-2, respectively, and the fine movement positioning of the stage 83-2 of the OPC mask is performed so that the data match. The mechanism is adjusted (calibrated) through the stage driver 82-2, or the XY stage 83-1 on which a defect correction mask to be processed is mounted is mounted on the stage driver 82.
It is possible to construct a system capable of displaying the machining position by controlling through -2.

【0025】図15は、このときの加工位置処理の概略
フローを示したものである。
FIG. 15 shows a schematic flow of processing position processing at this time.

【0026】[0026]

【発明の効果】本特許で示したOPCマスクを用いれ
ば、レーザリペア装置において、使用した加工光学系が
有する解像限界力以上の解像力で加工できる特徴があ
る。等価的に、対物レンズの光学設計限界を超えること
ができるので、現在のリペアシステムを1世代先のルー
ルに対応できる利点がある。本方式は従来のスリット機
構部の改造にて対応することもできる。最小費用で、且
つ、最短時間で装置の大幅なレベルアップを図ることが
できるという観点からも大変有用な技術である。半導体
のロードマップに示された以上のスピードで進んでいる
配線ルールに対応しなければいけない現在、本特許によ
る対応は貴重である。
When the OPC mask shown in this patent is used, the laser repair apparatus is characterized in that it can be processed with a resolution higher than the resolution limit of the processing optical system used. Equivalently, since the optical design limit of the objective lens can be exceeded, there is an advantage that the present repair system can comply with the rule of one generation ahead. This method can also be supported by modifying the conventional slit mechanism. This is a very useful technique from the viewpoint of being able to significantly improve the level of the device at the minimum cost and in the shortest time. At present, when it is necessary to deal with the wiring rules that are progressing at a speed higher than that shown in the road map of semiconductors, the correspondence by this patent is valuable.

【0027】本特許の第三実施例のように、従来の可変
スリット機構とOPCマスクを併用した方式のレーザリ
ペアシステムを用いると、大きな欠陥は従来方式のスリ
ット機構を使い、最小スリット幅付近での欠陥はOPC
マスクによる修正法で実施することにすれば、現在のフ
ォトマスクで発生する種々の欠陥修正に一度に対応でき
るので便利である。
When a conventional laser repair system using a variable slit mechanism and an OPC mask is used as in the third embodiment of the present patent, a major defect is that the conventional slit mechanism is used and the slit width is around the minimum slit width. Defects are OPC
If the method of repairing with a mask is used, it is convenient because various defects that occur in the current photomask can be repaired at once.

【0028】最近のフォトマスク技術で最も注目されて
いるハーフトーン位相シフトマスク(HT−PSM)の
修正においては、本特許の効果はさらに大きく現れる。
これは、MoSiなどのHTマスクは通常のCrバイナ
リーマスクと比較して、レーザ光の吸収が比較的小さ
く、加工時の熱的影響が受けにくいことから、このHT
マスクに対するOPCマスクを用いた結像加工では、コ
ーナー部はCrマスクの場合の半分程度の曲率半径にな
ることが期待できる。MoSiの加工時には、OPCマ
スクのセリフは小さいものを選択しないと、却ってコー
ナーが出っ張ることになるので、最適なOPC形状を選
ぶ必要がある。前述したように、本特許では異なるセリ
フ形状のOPCを選択できるので、修正するマスクの材
質によってセリフ形状は適当な形状のものを選択すれば
よい。さらには、レーザリペア装置の使用している波長
によっては、OPCマスク自体をHT−PSMで製作
し、結像点でさらなる解像力UPを実現することも有効
である。
In the modification of the halftone phase shift mask (HT-PSM), which has received the most attention in recent photomask technology, the effect of the present patent is even more remarkable.
This is because the HT mask such as MoSi absorbs the laser light relatively less than the ordinary Cr binary mask and is less susceptible to the thermal influence during processing.
In the image processing using the OPC mask for the mask, it can be expected that the corner portion has a radius of curvature of about half that in the case of the Cr mask. When processing MoSi, unless an OPC mask having a small serif is selected, the corners will be protruded, so it is necessary to select an optimum OPC shape. As described above, in the present patent, different serif shapes of OPC can be selected, so that the serif shape may be selected appropriately depending on the material of the mask to be modified. Furthermore, depending on the wavelength used by the laser repair device, it is also effective to manufacture the OPC mask itself by HT-PSM to realize further resolution UP at the image formation point.

【0029】また、第一の実施形態で説明したように、
OPCマスクを使用した加工の場合、修正のための移動
精度も数10nmが要求される。従来の装置では加工対
象の欠陥マスクを載せているXYステージをピエゾ素子
などで微小量移動させていたが、フィードバック制御が
できないため、制御性が悪く正確に動作させることがで
きなかった。OPCマスクの微動機構にリニアスケール
を付けて制御すれば、簡単に加工面で数10nm精度の
動作を行わせることができる。この機構を利用すれば、
数100nm角内の自動加工ができる。これまでは、手
動で実施していたため、一様でないピッチで加工してお
り、ガラス基板への彫れ深さも一様にならない場合が多
かったが、正確なピッチ送りによる自動加工により、加
工形状をフラットにすることが可能になる特徴がある。
Further, as described in the first embodiment,
In the case of processing using an OPC mask, movement accuracy for correction is required to be several tens of nm. In the conventional apparatus, the XY stage on which the defective mask to be processed is mounted is moved by a small amount by a piezo element or the like, but since feedback control cannot be performed, controllability is poor and accurate operation cannot be performed. If the fine movement mechanism of the OPC mask is controlled by attaching a linear scale, it is possible to easily perform an operation with an accuracy of several tens of nm on the processed surface. With this mechanism,
Automatic processing within a few 100 nm square is possible. Up until now, it was done manually, so it was often processed at uneven pitches, and the depth of engraving on the glass substrate was not uniform in most cases. It has the feature that it can be made flat.

【0030】さらに、第七の実施形態で示した一軸のO
PCマスクによるスリット幅可変機構を、直交する方向
に二軸分準備し、これを光路切り換えせずにハーフミラ
ーで同時二分割した後、これらのOPCマスク機構をそ
れぞれ配置し、再びハーフミラーを用いて結合させた後
で結像させることにより、凸型、L型、十字型の形状が
作れる。これは、コンタクトホールの欠陥修正などで有
用な形状である。
Furthermore, the uniaxial O shown in the seventh embodiment is used.
A slit mask variable mechanism using a PC mask is prepared for two axes in orthogonal directions, and the two slits are simultaneously divided into two by half mirrors without switching the optical path. Then, these OPC mask mechanisms are respectively arranged and the half mirrors are used again. A convex shape, an L shape, and a cross shape can be formed by forming an image after combining them with each other. This is a shape that is useful for repairing defects in contact holes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態のOPCパターンをス
リットに用いたレーザリペアの結像光学系の基本構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an imaging optical system of a laser repair using an OPC pattern in a slit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態の複数のOPCパター
ンを用いたレーザリペアの結像光学系の構成を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an image forming optical system of laser repair using a plurality of OPC patterns according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2の形状の異なるOPCパターンの詳細を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing details of OPC patterns having different shapes shown in FIG. 2;

【図4】本発明の第3の実施形態の可変XYスリット幅
機構とOPCマスクの切り換え部の構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a variable XY slit width mechanism and an OPC mask switching unit according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態における可変XYスリ
ット幅機構を選択したときの光路を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an optical path when a variable XY slit width mechanism in a third embodiment of the present invention is selected.

【図6】本発明の第3の実施形態におけるOPCマスク
を選択したときの光路を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an optical path when an OPC mask according to a third embodiment of the present invention is selected.

【図7】本発明の第4の実施形態の可変XYスリット幅
機構とOPCマスクに独立したビームエキスパンダーを
使用したときの構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration when an independent beam expander is used for the variable XY slit width mechanism and the OPC mask according to the fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施形態のOPCマスクを用い
た一軸スリット幅可変機構の構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a uniaxial slit width varying mechanism using an OPC mask according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施形態のOPCマスクを用い
た一軸スリット幅可変機構をX、Y両方向に用いた構成
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration in which a uniaxial slit width varying mechanism using an OPC mask according to a sixth embodiment of the present invention is used in both X and Y directions.

【図10】本発明の第7の実施形態のOPCマスクを用
いた一軸スリット幅可変機構に回転機構を組み合わせた
構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration in which a rotating mechanism is combined with a uniaxial slit width varying mechanism using an OPC mask of a seventh embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第8の実施形態のOPCマスクを用
いた一軸スリット幅可変機構をX、Y両方向に用い、さ
らに、ハーフミラーと組み合わせた構成を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration in which a uniaxial slit width varying mechanism using an OPC mask of an eighth embodiment of the present invention is used in both X and Y directions, and is further combined with a half mirror.

【図12】本発明の第9の実施形態のOPCマスクのセ
リフ部を独立なパターンとして選択し、合成してOPC
マスク効果を得る構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a serif portion of an OPC mask according to a ninth embodiment of the present invention, which is selected as an independent pattern and combined to form an OPC mask.
It is a figure which shows the structure which obtains a mask effect.

【図13】本発明の第9の実施形態のOPCパターン観
察可能な光学系構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an optical system configuration capable of observing an OPC pattern according to a ninth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第10の実施形態のリペア加工位置
表示処理のシステムの構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a repair processing position display processing system according to a tenth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第10の実施形態のリペア加工位置
表示処理のフローを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a flow of repair processing position display processing according to the tenth embodiment of the present invention.

【図16】通常スリットとOPCスリットで結像加工し
たときの加工形状の改善効果を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an effect of improving a processed shape when image processing is performed with a normal slit and an OPC slit.

【図17】設計パターンとOPCパターンの形状を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing shapes of a design pattern and an OPC pattern.

【図18】従来の代表的なレーザリペアで使用される結
像加工光学系の構成を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an image processing optical system used in a conventional typical laser repair.

【図19】OPCマスク評価のためのパラメータを示す
図である。
FIG. 19 is a diagram showing parameters for OPC mask evaluation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 OPCガラスマスク 2 リレーレンズ 3 折り返しミラー 4 折り返しミラー 5 対物レンズ 6 結像面 7 照射光 8 微動位置決め機構 10 スリット面 11 OPCガラスマスク 12 粗動/微動位置決め機構 20 可変XYスリット 21 折り返しミラー 22 折り返しミラー 25 レーザ光 31 ビームエキスパンダー 40 一軸スリット幅可変機構 41 ガラスマスク 42 ガラスマスク 51 ハーフミラー 61 ガラスマスク 62 ガラスマスク 71 ダイクロイックミラー 72 CCDカメラ 73 照明光 81 画像処理装置 82 ステージドライバ 83 ステージ 84 画像 1 OPC glass mask 2 relay lens 3 folding mirror 4 folding mirror 5 Objective lens 6 Image plane 7 Irradiation light 8 Fine movement positioning mechanism 10 slit surface 11 OPC glass mask 12 Coarse / fine movement positioning mechanism 20 variable XY slits 21 folding mirror 22 Folding mirror 25 laser light 31 beam expander 40 Uniaxial slit width variable mechanism 41 glass mask 42 glass mask 51 half mirror 61 glass mask 62 glass mask 71 dichroic mirror 72 CCD camera 73 Illumination light 81 Image processing device 82 Stage driver 83 stages 84 images

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザと、前記レーザ出射光を照射し、
2次元において任意のスリット幅に可変できるスリット
機構と、前記レーザ出射光を照射し、前記スリット機構
とは独立した光近接効果補正(OPC)を考慮したパタ
ーンを少なくとも1つ以上有するガラスマスクと、前記
スリット機構の透過像と、前記ガラスマスクの透過像を
同一平面上に縮小結像する結像光学系、を備え、前記結
像面に配設された加工対象物を前記結像された光点によ
って加工することを特徴とするレーザリペア装置。
1. A laser is irradiated with the laser emission light,
A slit mechanism capable of varying an arbitrary slit width in two dimensions, a glass mask having at least one pattern which irradiates the laser emission light and considers optical proximity effect correction (OPC) independent of the slit mechanism, The transmission image of the slit mechanism and an image forming optical system for forming a reduced image of the transmission image of the glass mask on the same plane, and the imaged light of the object to be processed arranged on the image forming surface. A laser repair device characterized by processing by points.
【請求項2】 前記レーザ出射光を、前記スリット幅可
変のスリット機構と前記ガラスマスクのいずれかを選択
して照射するための光路切り換える機構を有することを
特徴とする前記請求項1記載のレーザリペア装置。
2. The laser according to claim 1, further comprising an optical path switching mechanism for selecting and irradiating the laser emission light with one of the slit mechanism of the variable slit width and the glass mask. Repair device.
【請求項3】 前記ガラスマスクが、前記レーザ光を照
射するパターンを前記複数のOPCパターンの中から選
択できるように、光軸方向と垂直な方向に移動させる機
構を備えることを特徴とする前記請求項1記載のレーザ
リペア装置。
3. The glass mask comprises a mechanism for moving in a direction perpendicular to an optical axis direction so that a pattern for irradiating the laser beam can be selected from the plurality of OPC patterns. The laser repair device according to claim 1.
【請求項4】 前記OPCガラスマスクが、透光領域と
遮光領域から成るバイナリーマスクか、あるいは、位相
シフトマスクで製作されていることを特徴とする前記請
求項1記載のレーザリペア装置。
4. The laser repair apparatus according to claim 1, wherein the OPC glass mask is made of a binary mask including a light transmitting area and a light shielding area, or a phase shift mask.
【請求項5】 前記位相シフトマスクが、ハーフトーン
型、レベンソン型、自己整合型のいずれかであることを
特徴とする前記請求項4記載のレーザマスクリペア装
置。
5. The laser mask repair apparatus according to claim 4, wherein the phase shift mask is one of a halftone type, a Levenson type, and a self-aligned type.
【請求項6】 前記スリット機構と前記ガラスマスクを
照射するレーザ光が、それぞれパルス特性の異なること
を特徴とする前記請求項1または2記載のレーザリペア
装置。
6. The laser repair apparatus according to claim 1 or 2, wherein the laser light for irradiating the slit mechanism and the glass mask have different pulse characteristics.
【請求項7】 前記OPCマスクを照射するレーザ光
が、パルス幅100fs〜300psのパルス列であ
り、前記スリット機構を照射するレーザ光が、パルス幅
10ps〜500psのパルス列であることを特徴とす
る前記請求項6記載のレーザリペア装置。
7. The laser light for irradiating the OPC mask is a pulse train having a pulse width of 100 fs to 300 ps, and the laser light for irradiating the slit mechanism is a pulse train having a pulse width of 10 ps to 500 ps. The laser repair device according to claim 6.
【請求項8】 前記パルス特性の異なるレーザ光は、異
なる2台のレーザから出射するレーザ光であることを特
徴とする前記請求項6または7記載のレーザリペア装
置。
8. The laser repair apparatus according to claim 6, wherein the laser light having different pulse characteristics is laser light emitted from two different lasers.
【請求項9】 前記ガラスマスクで使用されるOPCパ
ターンは、セリフ型、またはハンマーヘッド型であるこ
とを特徴とする前記請求項1乃至7記載のレーザリペア
装置。
9. The laser repair apparatus according to claim 1, wherein the OPC pattern used in the glass mask is a serif type or a hammerhead type.
【請求項10】 前記位相シフトマスクのシフター材料
には、MoSi系、Si系、ZrSi系、Cr系、Ti
Si系、あるいはこれらに準ずる材料のいずれかの材料
を使用することを特徴とする前記請求項4記載のレーザ
リペア装置。
10. The shifter material of the phase shift mask is MoSi-based, Si-based, ZrSi-based, Cr-based, Ti.
5. The laser repair apparatus according to claim 4, wherein any one of Si-based materials and materials based on these is used.
【請求項11】 レーザと、前記レーザ光を2分岐化
し、第1の分岐光と第2の分岐光を生成する光分岐手段
と、前記第1の分岐光を照射し、OPCパターンの正方
形パターン部のみを有する第1のガラスマスクと、前記
第2の分岐光を照射し、前記正方形パターンの角に位置
するOPCパターンのセリフ部のみを有する第2のガラ
スマスクと、前記2つのガラスマスクの透過像を合成す
る光合流手段と、前記合成された透過像を同一平面上に
縮小結像する結像光学系、を備え、前記結像面に配設さ
れた加工対象物を前記合成してOPCパターンに結像さ
れた光点によって加工することを特徴とするレーザリペ
ア装置。
11. A square pattern of an OPC pattern, which is a laser, an optical branching unit that splits the laser beam into two beams, and generates a first split beam and a second split beam, and irradiates the first split beam. A first glass mask having only a portion, a second glass mask having only the serif portion of the OPC pattern positioned at the corner of the square pattern, which is irradiated with the second branched light, and the two glass masks. An optical merging means for synthesizing the transmission images, and an image forming optical system for reducing and forming the synthesized transmission images on the same plane are provided, and the object to be processed arranged on the image forming surface is synthesized as described above. A laser repair device, characterized by being processed by a light spot imaged on an OPC pattern.
【請求項12】 前記第1及び第2のガラスマスクが、
それぞれ形状または大きさの異なる複数のパターンを有
し、前記レーザ光を照射するパターンを前記複数のパタ
ーンの中から選択できることを特徴とする前記請求項1
1記載のレーザリペア装置。
12. The first and second glass masks,
2. The method according to claim 1, wherein the plurality of patterns each having a different shape or size are provided, and the pattern for irradiating the laser beam can be selected from the plurality of patterns.
1. The laser repair device according to 1.
【請求項13】 前記第1のガラスマスクの備える第1
の正方形パターンの一辺の長さを100とするとき、前
記第2のガラスマスクの有する前記セリフ部の第2の正
方形の一辺は20〜40であり、前記第1の正方形と前
記第2の正方形の重なり部の長さは0〜20の比を有し
た前記OPCパターンに結像された光点によって、正方
形の加工を行うことを特徴とする前記請求項11記載の
レーザリペア装置。
13. A first device provided on the first glass mask.
When the length of one side of the square pattern is 100, one side of the second square of the serif portion of the second glass mask is 20 to 40, and the first square and the second square. 12. The laser repair apparatus according to claim 11, wherein a square processing is performed by the light spot imaged on the OPC pattern having a length of the overlapping portion of 0 to 20.
【請求項14】 前記光路切り換える機構と前記スリッ
ト幅可変のスリット機構との間の光路中、及び前記光路
切り換える機構と前記ガラスマスクとの間の光路中に独
立にビーム拡がり角を調整できるビームエキスパンダー
を備えることを特徴とする前記請求項1記載のレーザリ
ペア装置。
14. A beam expander capable of independently adjusting a beam divergence angle in an optical path between the optical path switching mechanism and the slit mechanism with variable slit width, and in an optical path between the optical path switching mechanism and the glass mask. The laser repair apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項15】 前記独立したビームエキスパンダ−
は、OPCマスクを使用したときの加工形状が最良とな
るように、可変XYスリット機構とは異なる拡大率を選
択できることを特徴とする前記請求項14記載のレーザ
リペア装置。
15. The independent beam expander
15. The laser repair apparatus according to claim 14, wherein the expansion ratio different from that of the variable XY slit mechanism can be selected so that the processed shape when using the OPC mask is the best.
【請求項16】 前記ガラスマスクは、前記縮小結像倍
率を1/Mとしたとき、光軸方向にM/10ミクロン以
下の分解能を有する微調機構と、光軸と垂直な方向に1
0Mナノメータ以下の分解能を有する微動ステージ機構
を備えることを特徴とする前記請求項1乃至14記載の
レーザリペア装置。
16. The glass mask comprises a fine adjustment mechanism having a resolution of M / 10 micron or less in the optical axis direction and 1 in the direction perpendicular to the optical axis, when the reduced image forming magnification is 1 / M.
15. The laser repair apparatus according to claim 1, further comprising a fine movement stage mechanism having a resolution of 0 M nanometer or less.
【請求項17】 前記ガラスマスクを光軸方向と垂直な
軸方向に移動することにより、結像加工位置を微小量シ
フトできることを特徴とする前記請求項16記載のレー
ザリペア装置。
17. The laser repair apparatus according to claim 16, wherein the image processing position can be shifted by a minute amount by moving the glass mask in an axial direction perpendicular to the optical axis direction.
【請求項18】 前記レーザリペア装置が、さらに前記
結像された光点を計測する手段を有し、前記微動ステー
ジ機構は、前記結像光点計測手段と帰還サーボ系を構成
し、前記サーボ系によって前記結像点の光軸方向の位置
が自動制御されることを特徴とする前記請求項16記載
のレーザリペア装置。
18. The laser repair device further comprises means for measuring the imaged light spot, and the fine movement stage mechanism constitutes a feedback servo system together with the imaged light spot measuring means, and the servo The laser repair apparatus according to claim 16, wherein the position of the image forming point in the optical axis direction is automatically controlled by a system.
【請求項19】 前記可変XYスリット機構で加工する
場合のフォーカス位置と、前記OPCガラスマスクを使
用して加工する場合のフォーカス位置を完全に一致させ
ることを特徴とする前記請求項16記載のレーザリペア
装置。
19. The laser according to claim 16, wherein the focus position when processing with the variable XY slit mechanism and the focus position when processing with the OPC glass mask are completely matched. Repair device.
【請求項20】 方形パターンと前記方形パターンの角
部にセリフ部を有する光近接効果補正を考慮したパター
ンを備えたOPCマスクであって、前記OPCパターン
が2枚のマスクによって構成され、前記2枚のマスクを
主面に沿って互いに一軸方向にスライドすることによっ
て前記方形のパターン幅を一軸方向に可変することがで
きることを特徴とするOPCマスク。
20. An OPC mask comprising a rectangular pattern and a pattern having serifs at the corners of the rectangular pattern in consideration of optical proximity correction, wherein the OPC pattern is composed of two masks. An OPC mask, wherein the rectangular pattern width can be varied in a uniaxial direction by sliding the masks in a uniaxial direction along a main surface.
【請求項21】 レーザと、前記レーザ出射光を照射
し、XY2軸のうちX軸方向に前記方形のパターン幅を
可変することができる前記請求項20記載の第1のOP
Cマスクと、前記レーザ出射光を照射し、Y軸方向に前
記方形のパターン幅を可変することができる前記請求項
20記載の第2のOPCマスクと、前記第1のOPCマ
スクの透過像と、前記第2のOPCマスクの透過像を同
一平面上に縮小結像する結像光学系、を備え、前記結像
面に配設された加工対象物を前記結像された光点によっ
て加工することを特徴とするレーザリペア装置。
21. A first OP according to claim 20, wherein the rectangular pattern width can be varied in the X-axis direction of the XY biaxial directions by irradiating a laser and the laser emission light.
21. A C mask and the second OPC mask according to claim 20, which is capable of varying the rectangular pattern width in the Y-axis direction by irradiating the laser emission light, and a transmission image of the first OPC mask. An image forming optical system for forming a reduced image of the transmission image of the second OPC mask on the same plane, and an object to be processed arranged on the image forming surface is processed by the imaged light spot. A laser repair device characterized by the above.
【請求項22】 前記レーザ出射光を、前記第1のOP
Cマスクと前記第2のOPCマスクのいずれかを選択し
て照射するための光路切り換える機構を有することを特
徴とする前記請求項21記載のレーザリペア装置。
22. The laser light emitted from the first OP
22. The laser repair apparatus according to claim 21, further comprising a mechanism for switching an optical path for selecting and irradiating either the C mask or the second OPC mask.
【請求項23】 レーザと、前記レーザ光を2分岐化
し、第1の分岐光と第2の分岐光を生成する光分岐手段
と、前記第1の分岐光を照射し、XY2軸のうちX軸方
向に前記方形のパターン幅を可変することができる前記
請求項20記載の第1のOPCマスクと、前記第2の分
岐光を照射し、Y軸方向に前記方形のパターン幅を可変
することができる前記請求項20記載の第2のOPCマ
スクと、前記2つのガラスマスクの透過像を合成する光
合流手段と、前記合成された透過像を同一平面上に縮小
結像する結像光学系、を備え、前記結像面に配設された
加工対象物を前記合成してOPCパターンに結像された
光点によって加工することを特徴とするレーザリペア装
置。
23. A laser, a light splitting means for splitting the laser light into two beams to generate a first split light beam and a second split light beam, and irradiating the first split light beam and irradiating the X-axis of XY two axes The first OPC mask according to claim 20, wherein the rectangular pattern width can be varied in the axial direction, and the second branched light is irradiated to vary the rectangular pattern width in the Y-axis direction. 21. The second OPC mask according to claim 20, which is capable of performing the above, an optical combining means for synthesizing the transmission images of the two glass masks, and an imaging optical system for reducing the synthesized transmission images to form an image on the same plane. A laser repairing device, characterized in that the object to be processed disposed on the image forming surface is combined and processed by the light spot imaged on the OPC pattern.
【請求項24】 レーザと、前記レーザ出射光を照射
し、XY2軸のうちX軸方向に前記方形のパターン幅を
可変することができ、前記Y軸方向に90度回転する機
構を有する前記請求項20記載のOPCマスクと、前記
OPCマスクの透過像を縮小結像する結像光学系、を備
え、前記結像面に配設された加工対象物を前記結像され
た光点によって加工することを特徴とするレーザリペア
装置。
24. A laser and a mechanism capable of irradiating the laser emission light to change the rectangular pattern width in the X-axis direction of the XY2 axes and rotating by 90 degrees in the Y-axis direction. 21. An OPC mask according to item 20, and an image forming optical system for forming a reduced image of a transmission image of the OPC mask, and an object to be processed arranged on the image forming surface is processed by the imaged light spot. A laser repair device characterized by the above.
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